اولین کامپیوتر کوانتومی در فضا میتواند دادهها را مستقیماً در مدار پردازش کند؛ تحولی در کاهش زمان انتقال اطلاعات و افزایش امنیت محاسباتی.
به گزارش تکناک به نقل از ScienceNews، دانشمندان برای نخستین بار موفق شدند کامپیوتر کوانتومی را به فضا بفرستند؛ دستاوردی که میتواند نقطه عطفی در آینده رایانش فضایی باشد. این کامپیوتر کوانتومی کوچک که درون ماهواره قرار گرفته، هماکنون در مدار زمین و ارتفاعی حدود ۵۳۰ کیلومتر مستقر است. ماه گذشته، این دستگاه ازطریق موشک اسپیسایکس به فضا پرتاب شد و اکنون بهعنوان نخستین کامپیوتر کوانتومی در فضا، مأموریت خود را آغاز کرده است.
تیمی از دانشگاه وین به رهبری فیلیپ والتر فیزیکدان این پروژه را هدایت میکند و با هدف بررسی عملکرد سیستمهای کوانتومی در شرایط سخت و پرمخاطره فضا طراحی شده است. کامپیوتر کوانتومی مدنظر در مدتزمان بیسابقه ۱۱ روز ساخته شده و به گفته سازندگان، هدفش فشردهسازی آزمایشگاه کوانتومی کامل در ابعاد بار ماهواره بوده است. این دستگاه فقط ۹ کیلوگرم وزن دارد، حجمی کمتر از ۴ لیتر را اشغال میکند، میانگین مصرف برق آن به ۱۰ وات میرسد و حداکثر مصرف آن نیز از ۳۰ وات تجاوز نمیکند.
از مزایای مهم این فناوری امکان اجرای محاسبات بهصورت Edge Computing است؛ قابلیتی که اجازه میدهد دادهها بهجای ارسال به زمین و پردازش در مراکز رایانشی، مستقیماً روی ماهواره تحلیل شوند. این امر سبب صرفهجویی در زمان و انرژی و منابع ارتباطی میشود.
کامپیوتر مذکور از نوع فوتونی است و از فوتونها (ذرات بدون جرم نور) برای ایجاد Qubit استفاده میکند. Qubit برخلاف بیت کلاسیک، میتواند همزمان مقادیر صفر و یک را داشته باشد؛ قابلیتی که ناشی از پدیده برهمنهی کوانتومی است. همین ویژگیها به کامپیوترهای کوانتومی اجازه میدهد تا برخی محاسبات را سریعتر از کامپیوترهای سنتی انجام دهند؛ هرچند این مزیت هنوز در بسیاری از کاربردها به اثبات نرسیده است.
یکی دیگر از مزایای اصلی این فناوری بهرهوری انرژی چشمگیر در مقایسه با سیستمهای سنتی است. این ویژگی در مأموریتهای فضایی که با محدودیت شدید انرژی مواجهاند، اهمیت ویژهای دارد؛ چراکه انرژی موجود عملاً همان سوخت اولیهای است که ماهواره با آن به فضا پرتاب شده است.
با وجود این مزایا، نباید از مشکلات بزرگ این فناوری غافل شد. کامپیوترهای کوانتومی به محیطی کاملاً پایدار و عاری از اختلال نیاز دارند. کوچکترین تغییر دما یا پرتوهای کیهانی میتواند Qubitها را از حالت کوانتومی خارج کند و دادهها را از بین ببرد. در فضای بدون جوّ، این خطر چندبرابر میشود.
بااینحال، تیم تحقیقاتی اعلام کرده است که سختافزار پرتابشده درحالحاضر در وضعیت عملیاتی قرار دارد و بهدرستی کار میکند. هرچند برای ارزیابی دوام طولانیمدت آن به زمان بیشتری نیاز است، این شروعی امیدبخش برای آینده این فناوری به شمار میرود.
طبق برنامهریزیها پساز پایان مأموریت، این ماهواره بهصورت کنترلشده به جوّ زمین بازخواهد گشت و بهطور ایمن در اثر اصطکاک با جوّ نابود خواهد شد. تا آن زمان، این کامپیوتر کوانتومی کوچک در مدار زمین به تصویربرداری از سیاره ما و اجرای محاسبات پیچیده ادامه خواهد داد.
